JPS63303308A - 光導波路の製造方法 - Google Patents
光導波路の製造方法Info
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- JPS63303308A JPS63303308A JP13921587A JP13921587A JPS63303308A JP S63303308 A JPS63303308 A JP S63303308A JP 13921587 A JP13921587 A JP 13921587A JP 13921587 A JP13921587 A JP 13921587A JP S63303308 A JPS63303308 A JP S63303308A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
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- G02B6/13—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method
- G02B6/132—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method by deposition of thin films
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は光通信および光応用計測分野で用いられる光導
波路の製造方法に関するものである。
波路の製造方法に関するものである。
従来の技術
従来、強誘電体基板であるLiNb0l板に、フ2 ′
\−/ オド°プロセスやエツチング技術を用いて、LiNbO
3基板の表面層に光導波路を形成し、光スィッチや光変
調器に用いられてきた。これはたとえば(T、L、 I
ackel、 C,E 、 Rice、 and J、
J、Veselka。
\−/ オド°プロセスやエツチング技術を用いて、LiNbO
3基板の表面層に光導波路を形成し、光スィッチや光変
調器に用いられてきた。これはたとえば(T、L、 I
ackel、 C,E 、 Rice、 and J、
J、Veselka。
” Proton exchange for hig
h−indexwaveguidesinLiNbO3
,″アプライ フィジックス レター (Appl、P
hys、 Lett )、 vol 41 、 爲7
PP。
h−indexwaveguidesinLiNbO3
,″アプライ フィジックス レター (Appl、P
hys、 Lett )、 vol 41 、 爲7
PP。
607〜608(19B2):]に示されている。
以下光素子として光導波路を例にとり、その製造方法に
ついて説明する。第2図に従来のプロトン交換方法を用
いた光導波路の製造方法の具体的構成図を示す。1は強
誘電体基板であるLiNbO3基板、2はAt金属によ
る保護マスク、3はフォト・プロセスおよびエツチング
により保護マスク2に形成されたスリット、4は安息香
酸6中で230℃で形成されたプロトン交換層である。
ついて説明する。第2図に従来のプロトン交換方法を用
いた光導波路の製造方法の具体的構成図を示す。1は強
誘電体基板であるLiNbO3基板、2はAt金属によ
る保護マスク、3はフォト・プロセスおよびエツチング
により保護マスク2に形成されたスリット、4は安息香
酸6中で230℃で形成されたプロトン交換層である。
7はヒーター、8は石英製ビーカーである。
寸た、従来のど口燐酸を用いた光導波路は、スラブ型の
導波路として用いられている。
導波路として用いられている。
発明が解決しようとする問題点
3へ−7
上記に示した安息香酸でプロ1−ン交換を行なった光導
波路層は、屈折率差が+0.12と小さく。
波路層は、屈折率差が+0.12と小さく。
ピロ燐酸を用いても+0゜145でしかなく、屈折率差
が0.15以上にする/こめには、プロトン交換法では
困難であった。このだめ、光の閉じ込めか弱く、従来の
方法で曲り導波路およびSHG素子を作製すると、光の
伝搬損失が犬きく実用的でなかった。そして、液中での
プロトン交換を用いるだめ、時間、温度等の条件制御卸
が容易でなく、形成される光導波路層のバラツキは避け
られなかった。
が0.15以上にする/こめには、プロトン交換法では
困難であった。このだめ、光の閉じ込めか弱く、従来の
方法で曲り導波路およびSHG素子を作製すると、光の
伝搬損失が犬きく実用的でなかった。そして、液中での
プロトン交換を用いるだめ、時間、温度等の条件制御卸
が容易でなく、形成される光導波路層のバラツキは避け
られなかった。
問題点を解決するだめの手段
本発明の光導波路の製造方法は、上記問題点を解決する
ために、L I N b xT a (1゜) 03(
O<x<1 )基板にフォトプロセスによりスリットを
有するパターンを形成し、スリット部にエツチングを施
して、基板に選択的に溝を形成し、高屈折率でなおかつ
光の透過領域が可視光部を含む薄膜をスパッタ法により
上記溝に形成させるという方法を用いるものである。
ために、L I N b xT a (1゜) 03(
O<x<1 )基板にフォトプロセスによりスリットを
有するパターンを形成し、スリット部にエツチングを施
して、基板に選択的に溝を形成し、高屈折率でなおかつ
光の透過領域が可視光部を含む薄膜をスパッタ法により
上記溝に形成させるという方法を用いるものである。
作 用
本発明は高屈折率の薄膜を、LiNbxTa(1,、、
x)O3(oくxく1)基板に形成することで屈折率差
を任意に設定でき、なおかつ埋込み型であるため、装荷
型よりも側面部による伝搬損失が少なく、光の閉じ込め
も屈折率差が大きくできるので強くなる。そして、再現
性良く高精度に光流波路層を形成できる。
x)O3(oくxく1)基板に形成することで屈折率差
を任意に設定でき、なおかつ埋込み型であるため、装荷
型よりも側面部による伝搬損失が少なく、光の閉じ込め
も屈折率差が大きくできるので強くなる。そして、再現
性良く高精度に光流波路層を形成できる。
実施例
実施例として本発明の光導波路の作製方法の工程断面図
を第1図に示す。(、)の工程は、+Z板のLiNb○
3基板10の表面に1.2μm厚のレジスト20(マイ
クロポジット51400−27)を形成し、これにフォ
ト・プロセスを行ない1μmのスリット30を形成する
工程である。(1))の工程は、レジスト20をマスク
としてスリ’7’ l・30の部分の基板を分子ビーム
により深さ0.5μmまでエツチングする工程であり、
溝4oが形成される。
を第1図に示す。(、)の工程は、+Z板のLiNb○
3基板10の表面に1.2μm厚のレジスト20(マイ
クロポジット51400−27)を形成し、これにフォ
ト・プロセスを行ない1μmのスリット30を形成する
工程である。(1))の工程は、レジスト20をマスク
としてスリ’7’ l・30の部分の基板を分子ビーム
により深さ0.5μmまでエツチングする工程であり、
溝4oが形成される。
(C)の工程は、LiNb○3基板1をスパッタ装置の
内に入れ、ターゲットをT 1025を用い、Arガ5
′ −/ ス20 sccm 、02ガス2sccm で全圧5
×10″3Torrにし、入力電力40oWのRF放電
を行なう。レジスト20のエツチング深−1−u10o
yv−n= +Ti○25のスパッタレートは100
人/min でアリこれを50雛行なうと、溝40部
分に深さ0.5μm。
内に入れ、ターゲットをT 1025を用い、Arガ5
′ −/ ス20 sccm 、02ガス2sccm で全圧5
×10″3Torrにし、入力電力40oWのRF放電
を行なう。レジスト20のエツチング深−1−u10o
yv−n= +Ti○25のスパッタレートは100
人/min でアリこれを50雛行なうと、溝40部
分に深さ0.5μm。
導幅1.0μmのT IO2よりなる光導波路5oが形
される工程である。(d)の工程は(C)の工程でエツ
チングされなかったレジスl−2をアセトン溶液に浸し
て超音波洗浄を5賭行なうことによりレジスト2除去す
る工程である。
される工程である。(d)の工程は(C)の工程でエツ
チングされなかったレジスl−2をアセトン溶液に浸し
て超音波洗浄を5賭行なうことによりレジスト2除去す
る工程である。
なお、レジスト2は、マイクロポジット31400−2
7(シュプレイ社)の厚み1.2Jimのレジスl−で
、溝40内のT、1O250は7パノタにより形成され
る線幅1μm、深さ0.5μm。
7(シュプレイ社)の厚み1.2Jimのレジスl−で
、溝40内のT、1O250は7パノタにより形成され
る線幅1μm、深さ0.5μm。
屈折率2.40のT 102膜からなる光導波路である
。
。
この方法において、(C)の工程は、スパッタにより生
成されるラジカルな02分子がL I N b Os基
板1上に存在するために、レジスト20がエツチングさ
れ、02)゛分子が長寿命であるがために、レジスト3
J:R11にT 102が形成されずにエノチン6 /
・−/ グされ溝4oのみに選択的にT t O2が形成される
。
成されるラジカルな02分子がL I N b Os基
板1上に存在するために、レジスト20がエツチングさ
れ、02)゛分子が長寿命であるがために、レジスト3
J:R11にT 102が形成されずにエノチン6 /
・−/ グされ溝4oのみに選択的にT t O2が形成される
。
従来のプロトン交換法による光導波路の形成は拡散によ
り行なわれるため、マスクの線幅に等しいプロ1−ン交
換層を形成するのは困難である。しかし、本発明では常
にマスク幅に等しい導波路層が生成できる。
り行なわれるため、マスクの線幅に等しいプロ1−ン交
換層を形成するのは困難である。しかし、本発明では常
にマスク幅に等しい導波路層が生成できる。
なお、実施例では厚み1.211mのレジスト2を使用
して1μm幅のスリット3を形成し1分子ビームによる
0、6μm深さのエツチングを行な−、スパッタ装置に
よりTlO2を形成させたが、レジスト幅とエツチング
深さは、スパッタ時におけるレジストのエツチングレー
トと薄膜のスパノタレ−1・の比によって決められるも
ので、特に3140o−27のレジストやエツチング深
さを0.5μmに限定する必要はない。丑だ、実施例で
は、TlO2を用いたが、酸化膜で屈折率が基板より高
く光の透過領域が可視光が含1れる薄膜であれば、特許
請求の範囲である。また、0))の工程で、分子ビーム
によるエツチングを行なったが、基板温度を」二げずに
エツチングが可能な方法であれば他の方法でもよい。丑
だ、基板1oもL I N b O3に限らずL 1N
bxTa (1−x)O3(○<” ’:、 ’ )の
ものであれば使用可能である。
して1μm幅のスリット3を形成し1分子ビームによる
0、6μm深さのエツチングを行な−、スパッタ装置に
よりTlO2を形成させたが、レジスト幅とエツチング
深さは、スパッタ時におけるレジストのエツチングレー
トと薄膜のスパノタレ−1・の比によって決められるも
ので、特に3140o−27のレジストやエツチング深
さを0.5μmに限定する必要はない。丑だ、実施例で
は、TlO2を用いたが、酸化膜で屈折率が基板より高
く光の透過領域が可視光が含1れる薄膜であれば、特許
請求の範囲である。また、0))の工程で、分子ビーム
によるエツチングを行なったが、基板温度を」二げずに
エツチングが可能な方法であれば他の方法でもよい。丑
だ、基板1oもL I N b O3に限らずL 1N
bxTa (1−x)O3(○<” ’:、 ’ )の
ものであれば使用可能である。
発明の効果
以上のように本発明は、L iNb xT a (1−
x)O3(○<:Xり1 )の表面をエツチングにより
溝を形成し、基板より高屈折率で光の透過領域が可視光
を含む酸化膜を上記溝にスパッタ形成させることにより
、プロトン交換法による埋込み型の屈折率差より大きい
ものができ、上記酸化膜を形成するときのスパッタ時に
02ガスを流すことにより、上記エツチング溝以外に上
記酸化膜を形成されず、光導波路幅はエツチング時のス
リットの幅にすることができる。したがって、本発明に
よれば、高性能な光導波路を均一性良く容易に形成する
ことが可能となり、光導波路の工業的製造に大きく寄与
するものである。
x)O3(○<:Xり1 )の表面をエツチングにより
溝を形成し、基板より高屈折率で光の透過領域が可視光
を含む酸化膜を上記溝にスパッタ形成させることにより
、プロトン交換法による埋込み型の屈折率差より大きい
ものができ、上記酸化膜を形成するときのスパッタ時に
02ガスを流すことにより、上記エツチング溝以外に上
記酸化膜を形成されず、光導波路幅はエツチング時のス
リットの幅にすることができる。したがって、本発明に
よれば、高性能な光導波路を均一性良く容易に形成する
ことが可能となり、光導波路の工業的製造に大きく寄与
するものである。
第1図は本発明の実施例における光導波路の製造工程1
析而図、第2図は従来のプロトン交換法を用いた光導波
路の製造方法の具体的構成図である。 10・・・・・・LiNbO3基板、20・・・・レジ
スト、3Q ・・・スリット、4o・・ 溝、50・・
・・光導波路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 赦 男 ほか1名20
−几ジヌト 、J−スリット 第1図 史−HrO2(尤厚波ご第2図 ?
析而図、第2図は従来のプロトン交換法を用いた光導波
路の製造方法の具体的構成図である。 10・・・・・・LiNbO3基板、20・・・・レジ
スト、3Q ・・・スリット、4o・・ 溝、50・・
・・光導波路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 赦 男 ほか1名20
−几ジヌト 、J−スリット 第1図 史−HrO2(尤厚波ご第2図 ?
Claims (3)
- (1)LiNb_xTa_(_1_−_x_)O_3(
0≦x≦1)基板上に溝を形成する工程と、スパッタ法
により前記基板の溝に高屈折率層の光導波路膜を形成す
る工程を有することを特徴とする光導波路の製造方法。 - (2)LiNb_xTa_(_1_−_x_)O_3(
0≦x≦1)基板が+Z板である特許請求の範囲第1項
記載の光導波路の製造方法。 - (3)高屈折率層の膜が、酸化膜でなる高屈折率層で光
の透過領域が可視光を含む膜である特許請求の範囲第1
項記載の光導波路の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13921587A JPS63303308A (ja) | 1987-06-03 | 1987-06-03 | 光導波路の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13921587A JPS63303308A (ja) | 1987-06-03 | 1987-06-03 | 光導波路の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63303308A true JPS63303308A (ja) | 1988-12-09 |
Family
ID=15240199
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13921587A Pending JPS63303308A (ja) | 1987-06-03 | 1987-06-03 | 光導波路の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63303308A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7471865B2 (en) | 2004-06-04 | 2008-12-30 | Poa Sana Liquidating Trust | Apparatus and method for a molded waveguide for use with touch screen displays |
US7474816B2 (en) | 2004-06-04 | 2009-01-06 | Poa Sana Liquidating Trust | Waveguide with a three dimensional lens |
US7509011B2 (en) | 2004-01-15 | 2009-03-24 | Poa Sana Liquidating Trust | Hybrid waveguide |
US7676131B2 (en) | 2004-06-04 | 2010-03-09 | Poa Sana Liquidating Trust | Waveguide with a three-dimensional lens |
US7786983B2 (en) | 2003-04-08 | 2010-08-31 | Poa Sana Liquidating Trust | Apparatus and method for a data input device using a light lamina screen |
-
1987
- 1987-06-03 JP JP13921587A patent/JPS63303308A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7786983B2 (en) | 2003-04-08 | 2010-08-31 | Poa Sana Liquidating Trust | Apparatus and method for a data input device using a light lamina screen |
US7509011B2 (en) | 2004-01-15 | 2009-03-24 | Poa Sana Liquidating Trust | Hybrid waveguide |
US7471865B2 (en) | 2004-06-04 | 2008-12-30 | Poa Sana Liquidating Trust | Apparatus and method for a molded waveguide for use with touch screen displays |
US7474816B2 (en) | 2004-06-04 | 2009-01-06 | Poa Sana Liquidating Trust | Waveguide with a three dimensional lens |
US7520050B2 (en) | 2004-06-04 | 2009-04-21 | Poasana Liquidating Trust | Apparatus and method for a molded waveguide for use with touch screen displays |
US7676131B2 (en) | 2004-06-04 | 2010-03-09 | Poa Sana Liquidating Trust | Waveguide with a three-dimensional lens |
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